Wanneer je wat bevroren kip in de supermarkt koopt, koop je echt de berijpte overblijfselen van een levende dinosaurus. In het afgelopen decennium heeft een overvloed aan fossielen uit China overtuigend geïllustreerd dat vogels zijn geëvolueerd uit kleine, roofzuchtige dinosaurussen, en zelfs de gigantische Tyrannosauriërs hebben een deel van hun leven misschien een beetje donsachtig gedragen. Met elk voorbijgaand jaar onderstreept nieuw bewijs verder dat veel van de kenmerken die wij beschouwen als indicatief voor vogels voor het eerst verschenen in dinosaurussen. Een nieuwe dinosaurus uit Argentinië illustreert echter dat sommige van deze eigenschappen veel eerder verschenen dan eerder werd gedacht.
Aerosteon riocoloradensis, vorige week aangekondigd in het open-access tijdschrift PLoS One, was een grote, vleesetende dinosaurus die ongeveer 84 miljoen jaar geleden leefde in wat nu Zuid-Amerika is. Eerder in de geologische geschiedenis behoorde Zuid-Amerika tot een grotere landmassa genaamd Gondwana. Vanwege deze connectie leefden veel van de dinosauriërs die in Zuid-Amerika leefden ook in andere delen van de wereld die er ooit mee verbonden waren, zoals Afrika.
In deze zuidelijke continenten waren er drie grote groepen grote, roofzuchtige dinosaurussen. Enkele van de meer bekende waren de zeil-jager Spinosaurus, de grootwandige Giganotosaurus en de gehoornde carnivoor Carnotaurus . Ze zijn vertegenwoordigers van de drie hoofdgroepen van theropoden die in Gondwana aanwezig waren. Vreemd genoeg paste Aerosteon niet bij een van deze groepen. In eerste instantie bleek de meeste gelijkenis met familieleden van Giganotosaurus, maar naarmate onderzoekers het beter bestudeerden, waren ze verrast om te ontdekken dat Aerosteon nauwer verwant was aan een terreur van Noord-Amerika, Allosaurus .
De aanwezigheid van een Allosaurus- familielid in Zuid-Amerika in deze tijd - het late Krijt - was op zichzelf schokkend, maar de skeletarchitectuur van Aerosteon was zelfs nog intrigerend. Terwijl paleontologen de botten bestudeerden, zagen ze merkwaardige kenmerken die ook bij vogels worden gezien, zoals delen van de wervels die eruit zagen alsof ze met een lepel waren uitgehaald. Dit waren plaatsen in de botten die waren binnengevallen door luchtzakken.
Bij levende vogels zijn luchtzakken verbonden met de longen en dringen het omringende bot, met name wervels, binnen. Deze botten worden "pneumatisch" genoemd. De structuren zijn essentieel voor het unieke ademhalingspatroon van vogels, waarbij geïnhaleerde lucht continu door de reeks luchtzakken beweegt, waardoor vogels meer zuurstof kunnen opnemen. Ze verminderen ook het gewicht door bot uit te hollen, waardoor vliegende soorten de lucht in kunnen. Aerosteon vertoonde vergelijkbare kenmerken in zijn wervels en andere delen van het skelet zoals zijn heupen, wishbone en botten langs de buik (gastralia genoemd). Van andere dinosaurussen, zoals de theropod Majungasaurus uit Madagaskar en veel van de langhalsige sauropod-dinosaurussen zoals Diplodocus, was eerder bekend dat ze pneumatische botten bezaten, maar Aerosteon vertoonde de meest uitgebreide holte tot nu toe in zijn lichaam.
Aerosteon en Majungasaurus behoorden niet zozeer tot vogels, maar behoorden niet tot de groep theropoden die rechtstreeks verband hielden met de vroegste vogels, en sauropoden waren zelfs verder verwijderd van de voorouders van vogels. Aerosteon, sauropoden en de vogelvoorouders waren echter allemaal Saurischian-dinosaurussen en hadden meer dan 230 miljoen jaar geleden een gemeenschappelijke voorouder. De aanwezigheid van pneumatische botten in zoveel verschillende saruischians suggereert inderdaad dat de aanwezigheid van luchtzakken in het lichaam iets was dat al aanwezig was in de gemeenschappelijke voorouder voor saurischians.
Hoewel een definitieve gemeenschappelijke voorouder voor Saurischians misschien nooit wordt gevonden, wordt de voorspelling bevestigd door het feit dat een van de vroegste Saurischian-dinosaurussen, Eoraptor, ook botten had die waren gevormd door luchtzakken. Dit betekent dat een van de belangrijkste aanpassingen van vogels die vandaag leven al aanwezig was (zelfs als ze niet op dezelfde manier werden gebruikt) in kleine, roofzuchtige dinosaurussen meer dan 200 miljoen jaar geleden.
Aerosteon was echter geen vliegende dinosaurus, dus waarom duiden zijn botten duidelijk op de aanwezigheid van luchtzakken? Gezien het feit dat de eerste aviaire dinosauriërs pas ongeveer 150 miljoen jaar geleden - of 75 miljoen jaar na het eerste bewijs van luchtzakken in het skelet - evolueerden, moeten pneumatische botten om een andere reden zijn geëvolueerd. In hun studie van Aerosteon stelden de onderzoekers voor dat de omvang van luchtzakken in individuele dinosaurussen varieerde.
Zelfs tussen individuele dieren verschilt de hoeveelheid die botten werden gebeeldhouwd door luchtzakken. Meer uitgebreide luchtzakken zouden de voorkeur hebben gehad bij dinosauriërs, waar het skelet voldoende werd verlicht om hen een voordeel te bieden, vooral door minder energie te vereisen om te bewegen.
Als luchtzakken eenmaal een grotere hoeveelheid van het skelet waren binnengedrongen, hadden ze door evolutie voor andere toepassingen kunnen worden gecoöpteerd. Omdat ze om te beginnen uit de longen zouden zijn ontstaan, hebben de luchtzakken mogelijk geholpen bij het ademen van sommige dinosaurussen. Dit is een mogelijkheid voor Aerosteon, maar de onderzoekers waarschuwden dat alleen omdat de luchtzakken mogelijk zijn gebruikt bij het ademen, niet betekent dat het ademde zoals levende vogels doen.
Aangezien vogels de enige levende dieren zijn met deze uitgebreide luchtzakken, zijn er geen precieze levende equivalenten om Aerosteon mee te vergelijken. Maar als dinosaurussen eenmaal luchtzakken hadden die bijdroegen aan de ademhaling, konden de luchtzakken door evolutie verder worden aangepast om de ademhaling efficiënter te maken. Uitgeholde botten die nog meer lijken op die van levende vogels zijn beschreven door coelurosauriërs, de roofzuchtige dinosaurussen waaruit vogels zijn geëvolueerd.
De beschrijving van Aerosteon is opmerkelijk, niet alleen omdat het een andere indrukwekkende vleesetende dinosaurus is om toe te voegen aan het roofzuchtige pantheon, maar ook omdat het een aantal belangrijke nieuwe vragen oproept over dinosaurussen als levende wezens. Hoe is een familielid van een Noord-Amerikaanse dinosaurus naar Zuid-Amerika gekomen en heeft hij daar zo lang standgehouden? Had Aerosteon naaste familieleden wiens overblijfselen nog elders in Zuid-Amerika te vinden zijn? Welke voordelen bood de luchtzak in zijn skelet? Hoe evolueerden de luchtzakken in organen die dinosaurussen hielpen ademen? Zijn ze ook gebruikt om de lichaamstemperatuur te reguleren? Dergelijke vragen zullen paleontologen nog vele jaren aan het werk houden.
Hier is een tweedelige kritische analyse van de Aerosteon die ik interessant vond.
Fotocredit: PlosOne
